4.3 Источники водоснабжения и водозаборные устройства

Для водоснабжения животноводческих ферм могут быть использованы открытые (поверхностные) источники, к которым относятся реки, озера, водоемы, каналы и тому подобное, а также подземные воды, которые делятся на безнапорные и напорные. Подземные воды ,в свою очередь, разделяются на грунтовые и межпластовые. Грунтовые воды, размещаются над первым водонепроницаемым слоем, который характеризуется отсутствием напора, постоянным колебаниям уровня, возможностью загрязнения разными включениями. Межпластовые воды залегают между двумя водонепроницаемыми слоями (напорные и артезианские).

Подземные воды чище поверхностных и имеют относительно постоянную температуру. Просачиваясь сквозь водонепроницаемые слои, атмосферная вода освобождается от взвешенных частиц и микроорганизмов, обогащается минеральными солями, микроэлементами и углекислотой, в результате этого получает высокие потребительские качества. Водоснабжение с использованием подземных вод имеет существенные преимущества перед использованием их из поверхностных источников. В сельском хозяйстве до 90% использованной воды получают из подземных источников.

Рис.25. Схемы водозаборов из берегового типа (а) и руслового (б) поверхностных источников:

1 - водоприемник; 2 - труба самотека; 3 - задвижка; 4 - береговой колодец; 5 - насосная станция

Для забора воды из поверхностных источников используют специальные устройства и сооружения - береговые (рис.25, а) или русло (рис. 25, б) их размещают по течению реки обязательно выше населенных пунктов и производственных объектов. Воду из подземных источников используют через шахтные или трубчатые колодцы (буровые скважины).

Шахтный колодец (рис.25) устраивают для забора грунтовых вод, которые залегают на глубине 30-40 м. Он состоит из водоприемной части 5 с фильтром 6 из гравия, шахты 4 и оголовка 2. Вокруг оголовка устраивают глиняный замок 3 шириной и глубиною не менее 1 м для защиты от загрязнений атмосферными осадками.

Шахту делают квадратного сечения (со стороной 1-3 м) или круглой (диаметром 1-3 м) из железобетонных колец. На дне колодца устраивают песчано-гравиевый фильтр.

Рис.26. Конструктивная схема шахтного колодца:

1 - вентиляционная труба; 2 - оголовок; 3 - глиняный замок; 4 - шахта; 5 – водоприемная часть; 6 – фильтр.

Трубчатый колодец (рис.26) представляет собой скважину круглого сечения, которая укреплена стальными обсадными трубами. В нижней ее части установлен фильтр, сквозь который вода поступает в колодец. Фильтр предотвращает обрушение породы и поступление в колодец песка.

По конструкции рабочей части, фильтры делятся на сетчатые, проволочные, щелевые и гравиевые. Если водоносный слой состоит из твердых пород с трещинами, то фильтры не устанавливают и вода поступает непосредственно из скважины.

Размеры фильтров зависят от состава водоносных горизонтов и условий их залегания. Длина фильтрующей части должна быть не менее высоты водоносного слоя. Сетчатые фильтры выполняют из металлической сетки с отверстиями размером от 0,15 до 0,60 мм. Для сеток используют латунь, нержавеющую сталь, а также луженую медь.

Рис. 27. Структурная схема трубчатого колодца:

1 - направляющая втулка; 2 - обсадная труба; 3 - уплотнение; 4 - фильтрующая труба; 5 - фильтр; 6 – отстойник.

Источник воды характеризуется по таким параметрам: статический и динамический уровни, а также дебит.

Когда вода из источника (например, колодец) не отбирается, его уровень находится на той же глубине, что и уровень грунтовых подземных вод, который называется статическим. При откачивании воды уровень ее в источнике снижается. В зависимости от интенсивности забора и поступления свежей воды устанавливается уровень, который называется динамическим. Количество воды, которая поступает в колодец за единицу времени (л/с, м/год), называется дебитом источника.